泥沙影响流速分布规律的试验研究

周家俞; 陈立; 叶小云; 吴门伍; 黄荣敏

高级搜索

全国中文核心期刊
中国科技核心期刊
美国工程索引（EI）收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

泥沙影响流速分布规律的试验研究

周家俞, 陈立, 叶小云, 吴门伍, 黄荣敏

文章导航 > 水科学进展 > 2005 > 16(4): 506-510

周家俞, 陈立, 叶小云, 吴门伍, 黄荣敏. 泥沙影响流速分布规律的试验研究[J]. 水科学进展, 2005, 16(4): 506-510.

引用本文:

周家俞, 陈立, 叶小云, 吴门伍, 黄荣敏. 泥沙影响流速分布规律的试验研究[J]. 水科学进展, 2005, 16(4): 506-510.

ZHOU Jia-yu, CHEN Li, YE Xiao-yun, WU Men-wu, HUANG Rong-min. Experimental study on effect of sediment on velocity distribution in sediment-laden flow[J]. Advances in Water Science, 2005, 16(4): 506-510.

Citation:

ZHOU Jia-yu, CHEN Li, YE Xiao-yun, WU Men-wu, HUANG Rong-min. Experimental study on effect of sediment on velocity distribution in sediment-laden flow[J]. Advances in Water Science, 2005, 16(4): 506-510.

泥沙影响流速分布规律的试验研究

1.
重庆交通学院西南水运工程科学研究所, 重庆, 400016;
2.
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室, 湖北, 武汉, 430072;
3.
长江水利委员会长江勘测规划设计研究院, 湖北, 武汉, 430010

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50479036);国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2003CB415205);湖北省创新群体基金项目(2003ABA195);博士点基金项目

详细信息

作者简介:
周家俞(1979-),男,重庆巴南人,硕士,主要从事水力学及河流动力学研究.E-mail:cqzjy1979@163.com

中图分类号: TV143.4

Experimental study on effect of sediment on velocity distribution in sediment-laden flow

1.
Chongqing Communication University, Southwestern Hydrautic Engineering Research Institute for Waterway, Chongqing 400016, China;
2.
State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China;
3.
Survey the Planning and Design Research Institute of the Yangtze River Conservancy Committee, Wuhan 430010, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China(No.50479036).

摘要: 挟沙水流中泥沙颗粒的存在将影响水流的紊动结构,并进一步影响水流流速分布。采用超声流速仪MicroADV测量挟沙水流的时均流速沿垂线分布,分析了在不同水力条件、不同泥沙条件(包括泥沙浓度及颗粒粒径)下泥沙与水流相互作用对流速沿垂线分布的影响,在此基础上,考虑到现有流速分布公式在实际河道水流流速沿垂线分布中的应用,提出新的指数型流速分布公式形式;并根据实验资料,初步检验了该公式的精度,同时分析了指数型流速公式中系数k和指数m随泥沙浓度s、粒径d以及水力条件的变化规律。结果表明:系数k随泥沙浓度的增加而增大,同时水力条件以及泥沙颗粒粒径同样也影响着k的变化;而指数m随粒径d的增大而减小,随泥沙浓度s的增加而增大。
- 挟沙水流 /
- 流速分布 /
- 含沙量 /
- 泥沙粒径 /
- 试验研究
Abstract: The turbulent structure and the vertical distribution of the velocity of sediment-laden flow would be effected by the sediment condition including sediment particles' diameters and concentration. In this paper,the MicroADV is used to measure the mean velocity distribution of sediment-laden flow. It analyzes the influence of interaction between the sediment particles and flow on the distribution of the velocity of the flow with the different sediment condition and flow intensity. By verifying the application of the existing distribution formula with the experimental data,a new formula of exponential of the velocity distribution is proposed,at the same time,the variational law of coefficient(k)and index(m)in the new formula with the sediment concentration(s),the diameter of particles(d)and the hydraulic condition is analyzed.It is concluded that the k increases with the increasing sediment concentration,the hydraulic condition and the diameter of particles.However,the m decreases with the increasing diameter of particles,and increases with the increasing sediment concentration.
- sediment-laden flow /
- velocity distribution /
- sediment concentration /
- diameter of particles /
- experimental study

[1]	Kandula V N sarma, Lakshminarayama P, Lakshmana Rao N S. Velocity Distribution in Smooth Rectangular Open Channels[J].Journal of Hydraulic Engineering, 1983, 109(2):270-289.
[2]	Coleman N L. Velocity profiles with suspended sedimem[J]. Journal of Hydraulic Research, 1981, 19(3):211-229.
[3]	Zagustin A, Zagustin K. Analytical Solution for Turbulent Flow in Pipe[J]. La Houille Blanche, 1969(2):113-118.
[4]	张红武.挟沙水流流速的垂线分布公式[J].泥沙研究,1995(2):1-9.
[5]	钱宁,万兆惠.近底高含沙量流层对水流及泥沙运动影响的初步探讨[J].水利学报,1965(4):1-19.
[6]	陈永宽.悬移质含沙量沿垂线分布[J].泥沙研究,1984(1):31-40.
[7]	林鹏,陈立.MicroADV及其在挟沙水流中的应用研究[A].第四届全国泥沙理论研究学术讨论会论文集[C].成都:四川大学出版社,2000.393-398.
[8]	林鹏,陈立.低含沙水流紊动结构的实验研究[J].水动力学研究与进展,2003(3):209-216.
[9]	Jim Best.Turbulence modulation and particle velocity over flat sand beds at low transports[J]. J Hydraulic Research, 1997, 123(12):1 118-1 129.
[10]	Muster M, Parthasarathy Rn, Patel V C. Velocity profiles for particles and liquid in open-channel flow with suspended sediment[J]. J Hydraulic Research, 1997, 123(9):743-751.

[1]	李文杰, 张凌越, 杨胜发, 杨威, 肖毅, 付旭辉. 三峡库区泥沙絮凝临界条件现场测量 . 水科学进展, 2019, 30(1): 76-83. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.008
[2]	吴永妍, 陈永灿, 刘昭伟. 明渠收缩过渡段流速分布及紊动特性试验 . 水科学进展, 2017, 28(3): 346-355. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.004
[3]	李文杰, 李娜, 杨胜发, 王涛. 基于挟沙力的三峡水库泥沙淤积形态分析 . 水科学进展, 2016, 27(5): 726-734. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.05.010
[4]	陈斌, 刘健, 高飞. 莱州湾悬沙输运机制研究 . 水科学进展, 2015, 26(6): 857-866. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.06.012
[5]	马殿光, 董伟良, 徐俊锋. 沙波迎流面流速分布公式 . 水科学进展, 2015, 26(3): 396-403. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.02.017
[6]	马爱兴, 陆彦, 陆永军, 曹民雄. 明渠非恒定流流速分布及推移质运动研究进展 . 水科学进展, 2012, 23(1): 134-142. doi: CNKI:32.1309.P.20120104.2014.013
[7]	于国强, 李占斌, 李鹏, 张霞, 陈磊, 贾莲莲. 不同植被类型的坡面径流侵蚀产沙试验研究 . 水科学进展, 2010, 21(5): 593-599.
[8]	万新宇, 包为民, 王光谦. 基于相似性的多沙水库坝址含沙量预测 . 水科学进展, 2010, 21(1): 36-42.
[9]	孙一, 赵小娥, 王协康. 弯道水流对下游回水响应特征试验研究 . 水科学进展, 2010, 21(5): 600-605.
[10]	韩其为, 陈绪坚, 薛晓春. 不平衡输沙含沙量垂线分布研究 . 水科学进展, 2010, 21(4): 512-523.
[11]	刘同宦, 郭炜, 詹磊. 90°支流入汇区域时均流速分布特征试验研究 . 水科学进展, 2009, 20(4): 485-489.
[12]	M. ASIM, 王龙, 李丹勋, 王兴奎. 浅水流动阻力特性的试验研究 . 水科学进展, 2008, 19(3): 378-382.
[13]	王家生, 陈立, 刘林, 黄荣敏. 粘性泥沙分层运动特征的试验研究 . 水科学进展, 2008, 19(1): 13-18.
[14]	潘成忠, 马岚, 上官周平. 含沙量对草地坡面径流泥沙沉积和水力特性的影响 . 水科学进展, 2008, 19(6): 857-862.
[15]	程永舟, 王永学, 蒋昌波, 陈纯. 浅水非线性波作用下沙纹床面底层流动特性试验研究 . 水科学进展, 2007, 18(6): 801-806.
[16]	许炯心. 含沙量和悬沙粒径变化对长江宜昌-汉口河段年冲淤量的影响 . 水科学进展, 2006, 17(1): 67-73.
[17]	刘焕芳, 苏萍, 李强. 深筒式消力井水力特性试验研究 . 水科学进展, 2002, 13(5): 639-642.
[18]	林鹏, 陈立. 挟沙水流紊动特征的小波分析研究 . 水科学进展, 2001, 12(4): 450-454.
[19]	刘焕芳, 文辉, 李强. 圆柱绕流无沙区试验研究 . 水科学进展, 1998, 9(2): 159-163.
[20]	胡春宏. 关于泥沙运动基本概率的研究 . 水科学进展, 1998, 9(1): 15-21.

点击查看大图

计量

文章访问数: 67
HTML全文浏览量: 29
PDF下载量: 600
被引次数: 0

泥沙影响流速分布规律的试验研究

1. 重庆交通学院西南水运工程科学研究所, 重庆, 400016;

2. 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室, 湖北, 武汉, 430072;

3. 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院, 湖北, 武汉, 430010

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50479036);国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2003CB415205);湖北省创新群体基金项目(2003ABA195);博士点基金项目

作者简介:
周家俞(1979-),男,重庆巴南人,硕士,主要从事水力学及河流动力学研究.E-mail:cqzjy1979@163.com

收稿日期: 2004-03-23
修回日期: 2004-06-20
刊出日期: 2005-07-25

中图分类号: TV143.4

关键词:

含沙量 /

摘要: 挟沙水流中泥沙颗粒的存在将影响水流的紊动结构,并进一步影响水流流速分布。采用超声流速仪MicroADV测量挟沙水流的时均流速沿垂线分布,分析了在不同水力条件、不同泥沙条件(包括泥沙浓度及颗粒粒径)下泥沙与水流相互作用对流速沿垂线分布的影响,在此基础上,考虑到现有流速分布公式在实际河道水流流速沿垂线分布中的应用,提出新的指数型流速分布公式形式;并根据实验资料,初步检验了该公式的精度,同时分析了指数型流速公式中系数k和指数m随泥沙浓度s、粒径d以及水力条件的变化规律。结果表明:系数k随泥沙浓度的增加而增大,同时水力条件以及泥沙颗粒粒径同样也影响着k的变化;而指数m随粒径d的增大而减小,随泥沙浓度s的增加而增大。

English Abstract

Experimental study on effect of sediment on velocity distribution in sediment-laden flow

1. Chongqing Communication University, Southwestern Hydrautic Engineering Research Institute for Waterway, Chongqing 400016, China;

2. State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China;

3. Survey the Planning and Design Research Institute of the Yangtze River Conservancy Committee, Wuhan 430010, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China(No.50479036).

Received Date: 2004-03-23
Rev Recd Date: 2004-06-20
Publish Date: 2005-07-25

Keywords:

Abstract: The turbulent structure and the vertical distribution of the velocity of sediment-laden flow would be effected by the sediment condition including sediment particles' diameters and concentration. In this paper,the MicroADV is used to measure the mean velocity distribution of sediment-laden flow. It analyzes the influence of interaction between the sediment particles and flow on the distribution of the velocity of the flow with the different sediment condition and flow intensity. By verifying the application of the existing distribution formula with the experimental data,a new formula of exponential of the velocity distribution is proposed,at the same time,the variational law of coefficient(k)and index(m)in the new formula with the sediment concentration(s),the diameter of particles(d)and the hydraulic condition is analyzed.It is concluded that the k increases with the increasing sediment concentration,the hydraulic condition and the diameter of particles.However,the m decreases with the increasing diameter of particles,and increases with the increasing sediment concentration.

周家俞, 陈立, 叶小云, 吴门伍, 黄荣敏. 泥沙影响流速分布规律的试验研究[J]. 水科学进展, 2005, 16(4): 506-510.

引用本文:

周家俞, 陈立, 叶小云, 吴门伍, 黄荣敏. 泥沙影响流速分布规律的试验研究[J]. 水科学进展, 2005, 16(4): 506-510.

Citation: